陳壯麗 盧 維 李杰輝

創(chuàng)面愈合是一個復雜而有序的生物學過程， 由多種炎癥細胞 （巨噬細胞、 中性粒細胞、 血小板等）、 修復細胞 （角質細胞、 成纖維細胞、 上皮細胞等）、 細胞因子 （成纖維細胞生長因子、 表皮生長因子、 血管內皮生長因子等）、 炎癥介質 （白細胞介素、 腫瘤壞死因子等） 和細胞外基質等共同參與完成［1］。 創(chuàng)面修復過程中任一階段出現感染、 局部缺血、 細胞因子分泌失衡等異常， 都會使創(chuàng)面遷延難愈而發(fā)展為慢性難愈合創(chuàng)面［2-3］。 相關研究統(tǒng)計結果顯示， 目前我國因糖尿病、 燒傷、 創(chuàng)傷、 感染等導致的慢性難愈合創(chuàng)面患者約占外科總住院人數的 1.5% ～3.0%［4］。 近年來部分研究顯示， 粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子 （granulocyte-macrophage colony stimulating factor， GM-CSF） 在慢性難愈合創(chuàng)面的修復中取得了一定的臨床療效， 為進一步指導GM-CSF 在慢性難愈合創(chuàng)面中的治療， 本研究對其應用研究進展予以綜述。

1 GM-CSF 概述

GM-CSF 于 1977 年被首次發(fā)現， GM-CSF 基因于1985 年被首次克隆成功， 此后GM-CSF 被逐漸認知并應用于臨床治療。 GM-CSF 是重要的炎癥細胞趨化和活化因子， 在調控修復細胞和炎癥細胞功能中發(fā)揮著重要作用［5］。 近年來， 重組人 GM-CSF（recombinant human GM-CSF， rhGM-CSF） 被逐漸應用于惡性腫瘤放化療所致的白細胞減少癥、 白細胞低下性免疫缺陷、 急性燒傷創(chuàng)面、 慢性難愈合創(chuàng)面等多種疾病的治療， 并取得了較好效果， 特別是在創(chuàng)面修復中的應用已成為近年來的研究重點。

2 GM-CSF 修復創(chuàng)面的作用機制

GM-CSF 作為細胞因子的一種， 能夠調控修復細胞、 粒細胞、 巨噬細胞的增殖分化， 調節(jié)機體免疫功能， 增強組織抵抗能力， 改善創(chuàng)面局部炎癥反應， 在創(chuàng)面愈合的炎癥反應期、 增殖期、 組織重塑期均發(fā)揮著至關重要的作用［6］。

2.1 GM-CSF 在炎癥反應期的作用機制

相關研究顯示， 成纖維細胞、 內皮細胞、 中性粒細胞及巨噬細胞等均可分泌GM-CSF， 且白細胞介素-1、 白細胞介素-12、 腫瘤壞死因子-α 等促炎因子均可上調GM-CSF 水平， 白細胞介素-4、 白細胞介素-10 等抑炎因子均可下調 GM-CSF 水平［7］。此外， GM-CSF 能夠與白細胞介素、 腫瘤壞死因子、 轉化生長因子等聯(lián)合作用于巨噬細胞和中性粒細胞， 促使其分泌相關炎癥因子， 增強炎癥細胞分化能力， 并趨化其向創(chuàng)面移動， 提高其吞噬消化等功能， 加快創(chuàng)面壞死組織及病原菌的清除［8-10］。張婧［11］通過觀察剔除巨噬細胞小鼠動物模型的創(chuàng)面愈合情況發(fā)現， 與正常小鼠相比， 剔除巨噬細胞小鼠的創(chuàng)面愈合率及再上皮化率均明顯降低， 而給予剔除巨噬細胞小鼠皮下注射GM-CSF后創(chuàng)面組織內單核-巨噬細胞數目明顯增加， 創(chuàng)面愈合率及再上皮化率均顯著提升， 且創(chuàng)面愈合后瘢痕增生程度明顯輕于正常小鼠。

2.2 GM-CSF 在增殖期的作用機制

組織損傷2 ～3 d 時， 創(chuàng)面周圍及基底部逐漸形成肉芽組織填補創(chuàng)面組織缺損， 即創(chuàng)面開始進入增殖期。 成纖維細胞是肉芽組織的主要成分， 也是創(chuàng)面愈合的重要修復細胞之一。 有研究證實， 于創(chuàng)面周圍皮下注射GM-CSF 可直接刺激上皮細胞、 成纖維細胞、 血管內皮細胞等創(chuàng)面修復細胞增殖， 誘導新生血管形成， 改善微血管完整性， 加快創(chuàng)面愈合［12-13］。 嚴敏［14］的研究發(fā)現， GM-CSF 可通過激活酪氨酸激酶2／信號轉導與轉錄激活因子5 信號通路， 提高血管生成素-1 的分泌水平， 促進血管內皮增生及微血管形成， 加快創(chuàng)面愈合。 王宇星等［15］的研究發(fā)現， GM-CSF 可通過增加原癌基因c-Jun氨基端激酶／c-Jun 信號通路活性， 促進成纖維細胞轉錄、 合成并分泌相關細胞因子， 提高血管內皮細胞增殖活性， 促進新生血管形成。 賀金秋等［16-18］的研究顯示， 將rhGM-CSF 應用于創(chuàng)面的治療， 能夠明顯提高創(chuàng)面組織中轉化生長因子-β1、 成纖維細胞生長因子-2 以及CD34 的表達水平， 促進新生血管的形成， 改善局部組織缺氧狀態(tài)， 加快創(chuàng)面纖維化和再上皮化； 激活絲氨酸／蘇氨酸蛋白激酶／哺乳動物雷帕霉素靶蛋白信號通路， 促進其關鍵蛋白磷酸化及相關蛋白表達， 誘導成纖維細胞增殖， 加快創(chuàng)面修復。

2.3 GM-CSF 在組織重塑期的作用機制

創(chuàng)面愈合組織重塑期成纖維細胞合成大量膠原蛋白及細胞外基質， 并對細胞外基質進行重塑。GM-CSF可通過調控創(chuàng)面組織中轉化生長因子-β 的表達而影響組織缺損處膠原纖維的分化及沉積， 增強局部組織抗撕裂能力， 同時促進創(chuàng)面再上皮化［19-20］。 朱國強等［21］通過外用 rhGM-CSF 凝膠治療中厚皮供皮區(qū)創(chuàng)面發(fā)現， 與傳統(tǒng)油紗換藥相比，外用rhGM-CSF 凝膠可使創(chuàng)面組織中膠原纖維正常分化沉積， 再生表皮與正常皮膚接近， 減少組織修復后期瘢痕增生。 但有關GM-CSF 調節(jié)創(chuàng)面組織重塑期的相關作用機制研究較少， 有待進一步深入研究探討。

3 GM-CSF 在創(chuàng)面治療中的應用

糖尿病性、 燒傷性以及靜脈曲張性創(chuàng)面等形成的慢性難愈合創(chuàng)面一直是臨床研究的熱點與難點。近年來部分研究表明， rhGM-CSF 可促進不同創(chuàng)面的快速愈合。

3.1 GM-CSF 在糖尿病慢性難愈合創(chuàng)面中的應用

馬恬等［22-23］給予糖尿病足創(chuàng)面 rhGM-CSF 治療， 創(chuàng)面愈合及完全上皮化時間明顯縮短， 創(chuàng)面愈合率明顯提高。 Karlafti E 等［24］給予 1 例嚴重糖尿病足伴神經損傷患者局部皮下注射GM-CSF， 創(chuàng)面完全愈合且無任何毒副作用。 但也有研究學者認為， 局部注射GM-CSF 后是否引起周圍血清反應及毒副作用有待考證， 目前相關研究樣本量均較小，其作用機制及臨床療效仍有待進一步研究驗證。

3.2 GM-CSF 在燒傷慢性難愈合創(chuàng)面中的應用

Li JM 等［25-28］通過運用 Meta 分析評估 rhGM-CSF治療深Ⅱ度燒傷創(chuàng)面的有效性發(fā)現， rhGM-CSF 可提高深Ⅱ度燒傷創(chuàng)面組織中血管內皮生長因子、 成纖維細胞生長因子等細胞因子的表達水平， 縮短創(chuàng)面愈合時間， 療效顯著。 Yan DX 等［29］的研究發(fā)現， rhGM-CSF 凝膠能夠增強感染性燒傷創(chuàng)面患者機體免疫功能， 促進感染性燒傷創(chuàng)面愈合。 渠開攀等［30-34］的研究顯示， rhGM-CSF 能夠通過保持創(chuàng)面濕潤環(huán)境， 抑制病原菌增殖， 調節(jié)燒傷創(chuàng)面組織中轉化生長因子-β1、 基質金屬蛋白酶-1、 基質金屬蛋白酶-2 及組織金屬蛋白酶抑制劑-1、 組織金屬蛋白酶抑制劑-2 的表達水平， 提高創(chuàng)面修復細胞及相關因子遷移活性， 加快燒傷創(chuàng)面愈合。 但黃洪欣等［35-37］的研究指出， 與單純應用 rhGM-CSF 相比，rhGM-CSF 聯(lián)合雙黃液或聯(lián)合水凝膠敷料、 納米銀抗菌凝膠更有利于深Ⅱ度燒傷創(chuàng)面的血管生成， 控制創(chuàng)面感染， 減輕創(chuàng)面炎癥反應， 促進創(chuàng)面愈合。

3.3 GM-CSF 在慢性靜脈曲張性潰瘍創(chuàng)面中的應用

靜脈曲張性潰瘍是下肢靜脈功能不全的主要并發(fā)癥之一， 具有遷延難愈、 反復發(fā)作等特點［38］。Stacey M 等［39-40］通過對 42 例慢性靜脈曲張性潰瘍患者創(chuàng)面組織中GM-CSF 及基質金屬蛋白酶的表達水平進行監(jiān)測發(fā)現， GM-CSF、 基質金屬蛋白酶-13的表達水平與慢性靜脈曲張性潰瘍創(chuàng)面的愈合狀態(tài)密切相關。 但目前有關GM-CSF 在靜脈曲張性潰瘍創(chuàng)面應用的研究較少， 有待進一步深入研究探討。

3.4 GM-CSF 在其他慢性難愈合創(chuàng)面中的應用

部分研究顯示， 將GM-CSF 應用于小鼠坐骨神經擠壓傷周圍第7 天與第14 天時， 均可見創(chuàng)周組織中有巨噬細胞浸潤， 且能夠提高具有促進軸突生長作用的血管內皮生成因子和腦源性神經營養(yǎng)因子的表達水平， 促進損傷神經修復［41］， 為損傷神經的修復提供了一條線索。

4 小結

慢性難愈合創(chuàng)面的臨床治療較為棘手， 已成為當前臨床研究的熱點。 而GM-CSF 能夠保持創(chuàng)面濕潤環(huán)境、 促進上皮細胞等細胞遷移、 提高相關細胞因子表達水平， 進而促進創(chuàng)面愈合， 且rhGM-CSF與其他外用藥物的聯(lián)合應用效果更佳。 但如何合理選擇聯(lián)合其他外用藥物或創(chuàng)面修復技術有待進一步探討， 如何提高GM-CSF 的生物利用度， 以及在提高GM-CSF 促成纖維細胞及細胞外基質增殖加快創(chuàng)面修復的同時又不影響創(chuàng)面修復后期組織細胞再生重塑， 不同類型創(chuàng)面適用何種劑型GM-CSF 等仍有待深入研究。